Le
frontiere dello storage magnetico
Impacchettare sempre più bit in uno spazio sempre
più ridotto, questo è l'imperativo di chi progetta
e costruisce memorie di massa. Ma quali sono le tecnologie più
promettenti in questo settore? A parte tecnologie sofisticatissime
come quelle olografiche che promettono di registrare dati "spazialmente"
in materiali esotici e costosissimi, il settore dello storage
magnetico (per intendersi i comuni HD) è probabilmente
quello che a breve vedrà le maggiori innovazioni tecnologiche.
Il principio di funzionamento degli HD è ben noto:
i dati vengono memorizzati su un supporto magnetico come alterazioni
dello stato di magnetizzazione della superficie del supporto stesso.
All'aumentare delle densità di registrazione insorgono
però enormi problematiche riconducibili alla accessiva
densità superficiale dei bit ed anche le testine GMR (Giant
Magnete Resistive) cominciano ad incontrare sempre maggiori difficoltà.
Per
superare queste problematiche, i maggiori produttori di tecnologie
di storage stanno mettendo a punto tecnologie avanzate. Noi parleremo
di due tra le più promettenti: la scrittura magnetica assistita
dal calore ( o HAMR) e i Patterned media.
Heat-assisted
magnetic recording - HAMR
La
tecnologia HAMR è detta anche "optically
assisted magnetic recording" o "thermally assisted
magnetic recording" e consiste nell'utilizzare in congiunzione
una testina magnetica ed un fascio laser. Il laser non viene però
usato nella sua funziona classica di lettura, come nei comuni
CDROM o nei DVD, ma viene usato per riscaldare con un impulso
brevissimo uno strato di materiale ferromagnetico ad alta coercitività
depositato sul disco.
Un
materiale ad alta coercitività è difficile da influenzare
magneticamente e quindi da scrivere, se però usiamo un
materiale che una volta portato a temperature elevate riacquisisce
una coercitività magnetica usuale, il gioco è fatto...
Per scrivere i dati viene quindi usato un laser accoppiato alla
testina magnetica. Il laser precede la testita e riscalda una
minuscola porzione di materiale magnetico appena prima che la
testina di scrittura ci passi sopra.
La
prima società ad esplorare questa possibilità è
stata Quinta Corporation nel 1998, acquisita successivamente
da Seagate. Attualmente la stessa Seagate è coinvolta
in una Joint Venture che ha come scopo lo sviluppo dei primi HD
HAMR. Secondo Seagate HAMR è la chiave per estendere l'attuale
approccio alla scrittura superficiale di almeno altri 5-8 anni
prima che si affermino strategie e tecnologie di scrittura "perpendicolare"
nei media magnetici.
Patterned Media
I
"patterned media" ,detti anche Self Ordering Magnetic
Array o SOMA, rappresentano un'altro interessante avanzamento
tecnologico. Nel SOMA, un supporto magnetico viene finemente ed
ordinatamente suddiviso in minuscole aree magnetiche. La netta
suddivisione tra i domini magnetici e l'isolamento tra dominio
e dominio garantisce elevate prestazioni nella registrazione dei
dati che al limite può interessare il singolo granulo di
materiale.
Siccome
con tecniche particolari è possibile spingersi a dimensioni
estremamente contenute dei domini magnetici (nell'immagine TEM
sono rappresentati granuli di 4nm) è chiaro che la tecnologia
sia particolarmnete interessante. I patterned media possono essere
inoltre usati sia con le tradizionali metodologie di scrittura
magnetica che con l' HAMR o anche con tecniche di scrittura perpendicolari.
Il limite fisico di questi approcci è pari alla
strabiliante cifra di 50 Terabit per pollice quadro (contro gli
attuali 45Gb per pollice quadro) e vari consorzi a cui appartiene
anche IBM stanno ricercando il modo di raggiungere dai 200Gb al
Terabit per pollice quadro nei prossimi 2-3 anni.
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